FCC催化剂上烃分子吸附行为与其构型的关联

以稀土离子改性超稳Y分子筛、半合成FCC催化剂和原位晶化FCC催化剂为研究对象,利用智能质量分析仪(IGA)和程序升温脱附(TPD)技术考察了烃类分子(正辛烷、1-辛烯和苯)在3种吸附剂上的吸附、脱附行为。结果表明:烃类分子在FCC催化剂孔道内的吸附不仅与催化剂的孔道结构有关,客体分子的构型也是影响其吸附行为的关键因素。高吸附量下,柔性链状的正辛烷分子可在Y分子筛微孔孔道内发生分子间重排和团聚使其不易从分子筛孔道中脱附下来;而分子内双键与催化剂上B酸中心发生强化学吸附的1-辛烯分子和刚性平面结构的苯分子则无明显的分子间团聚现象。     

中微孔结构沸石分子筛的合成研究进展

从以表面活性剂胶柬为中孔模板合成中微孔结构沸石分子筛、中孔沸石孔壁部分晶化、微孔沸石结构部分无定型化及以非胶柬型物质为模板剂(如树枝形聚合体、炭源等)合成中微孔结构沸石分子筛等4个方面概述了中微孔结构沸石分子筛的合成研究进展情况,并对其发展趋势做了展望。     

矿物沸石的应用

<正> 沸石分子筛是一种新型的、高选择性的晶体吸附剂,它具有均匀的、微孔型的晶体结构。根据其有效孔径,可用来筛分大小不同分子的混合物质。其高温稳定性和良好的吸附性能,可以作催化剂和催化剂载体使用。沸石分子筛就来源来说,总的分为人工合成分子筛和天然矿物沸石分子筛两大类。就国内讨论甚少的天然矿物沸石来说,它具有产量大、价格低廉、来源容易等优点,因此我国在研究和应用合成沸石的同时,积极开展矿物沸石的开发和应用研究,具有深远的现实意义。     

分子筛的应用和展望

分子筛又称沸石或泡沸石,分天然和人工合成两大类,但都是具有微孔(空穴)结构的硅铝酸盐晶体,具有极强的吸附能力,能把小于空穴的分子吸进去,把大于空穴的分子挡在外面。由于具有这种“筛”分子的作用,所以叫做分子筛。分子筛虽然很早就被人们发现,但是在工业上的应用,则在1954年美国联合碳化物公司完成人工合成分子筛以后。从此,各国兢相研究,相继应用。我国在五十年代     

碱处理制备介孔-微孔沸石分子筛的影响因素及其应用研究进展

综述了碱处理制备介孔-微孔沸石分子筛的影响因素,包括碱处理条件、沸石分子筛硅铝比和模板剂对碱处理脱硅形成介孔的影响。评述了碱处理所制备介孔-微孔沸石分子筛在应用方面所取得的进展,重点介绍了它们在烷基化、异构化、裂化和醇烃化等催化反应中的应用。通过碱处理引入介孔可极大地缩短分子在沸石微孔道中的扩散距离,从而增强表观催化反应活性及提高催化剂的稳定性。提出了今后研究的重点为：阐明碱处理引入介孔的形成机理和碱处理对分子筛骨架结构、酸性的影响,拓展碱处理制备介孔-微孔沸石分子筛的应用 范围。     

SSZ-39分子筛的合成及晶化机理研究

SSZ-39分子筛是化学催化领域的新型催化剂。文中以自主设计、合成的N,N-二乙基-2,6-二甲基哌啶碱(DEDMP~+OH~-)为结构导向剂、硅溶胶为补加硅源,Y型分子筛提供铝源,采用低温老化、高温晶化的水热法成功地合成出SSZ-39分子筛。通过XRD,TG-DSC,NH_3-TPD等手段对合成样品进行了表征,对n(SiO_2)/n(Al_2O_3)、老化温度、补加硅源与Y型分子筛的加入顺序进行考察。由表征可知:n(SiO_2)/n(Al_2O_3)=10～20,老化温度为25—45℃,晶化温度为180℃,可合成具有AEI拓扑结构的SSZ-39分子筛。最后对Y沸石转化合成SSZ-39分子筛的晶化机理进行了研究。结果表明,补加硅源与Y分子筛先形成无定形硅铝凝胶,随着晶化中间相ANA沸石生成,在结构导向剂的作用下,生成的ANA沸石转变为SSZ-39分子筛。     

无模板剂多级孔Ni-ZSM-5分子筛制备及其吸附噻吩性能

采用无模板剂法制备了多级孔Ni-ZSM-5分子筛,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、N_2吸附-脱附和NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)等方法表征分子筛晶体结构、形貌、孔结构参数及表面酸性。以噻吩为模型分子考察了分子筛吸附性能,并进行了吸附热力学和吸附动力学分析。结果表明,无模板剂多级孔Ni-ZSM-5分子筛的吸附量高于微孔ZSM-5分子筛和多级孔ZSM-5分子筛吸附量,吸附噻吩过程受到扩散及化学吸附两方面因素影响。在Ni-ZSM-5分子筛表面吸附是单分子层占主导地位的化学吸附,303 K时,最大吸附硫容为0.342 mmol/g;该吸附过程符合准n级动力学模型,级数为1.5。     

MIL-53/4A沸石复合材料的制备及吸附水性能的研究

通过水热合成法制备4A沸石分子筛,在4A沸石分子筛上制备了金属有机骨架(MIL-53)/4A沸石复合材料,研究了原材料配比、晶化时间和晶化温度对复合材料结构的影响,得到了制备复合材料结构的最佳实验条件:4A与对苯二甲酸摩尔比例为0.8:1,晶化时间为10 h,晶化温度为443 K.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、氮气吸附对该复合材料进行表征,并对该材料吸附水蒸气性能进行了测试.结果表明该复合材料具有微孔的孔道结构,并具有较好的亲水性.     

复合分子筛的合成及其应用进展

微孔-介孔复合分子筛由于兼有微孔分子筛和介孔分子筛的优点,而且可在一定程度上弥补各自的缺点,已成为近年来倍受关注的催化新材料之一。文章综述了近年来微孔-介孔复合分子筛的合成方法和催化应用研究进展,重点介绍了单模板剂法、双模板剂法、微孔沸石硅源法、孔壁晶化法、附晶生长法等方法及其催化应用情况,并对微孔-介孔复合分子筛的应用前景进行了展望。     

饱和ATP为原料合成多级孔ZSM-5沸石分子筛的制备与表征

研究以饱和ATP吸附材料为合成沸石分子筛的硅源,采用双模板法,用四丙基氢氧化铵(TPAOH)为微孔模板剂和十六烷基三甲基溴化烷(CTAB)为介孔模板剂直接合成多级孔ZSM-5沸石分子筛,通过XRD、SEM、比表面积及孔径分析仪进行N2吸附-脱附等手段对多级孔ZSM-5沸石分子筛表征测试分析。结果表明,饱和ATP吸附材料在180℃下,水热提纯12 h获得硅源,再加入TPAOH和CTAB进行初始凝胶反应,后移入水热反应釜中,控温180℃,水热晶化反应15 h,即得多级孔ZSM-5沸石分子筛。     

饱和ATP为原料合成多级孔ZSM-5沸石分子筛的制备与表征

研究以饱和ATP吸附材料为合成沸石分子筛的硅源,采用双模板法,用四丙基氢氧化铵(TPAOH)为微孔模板剂和十六烷基三甲基溴化烷(CTAB)为介孔模板剂直接合成多级孔ZSM-5沸石分子筛,通过XRD、SEM、比表面积及孔径分析仪进行N2吸附-脱附等手段对多级孔ZSM-5沸石分子筛表征测试分析。结果表明,饱和ATP吸附材料在180℃下,水热提纯12 h获得硅源,再加入TPAOH和CTAB进行初始凝胶反应,后移入水热反应釜中,控温180℃,水热晶化反应15 h,即得多级孔ZSM-5沸石分子筛。     

多级孔沸石分子筛的制备及其催化应用研究进展

多级孔沸石分子筛在保留了微孔沸石优异的催化活性与择形性的同时,能够从本质上大幅提升沸石分子筛的传质与扩散效率,改善催化剂因积炭问题失活较快的弊端。本文介绍了当前阶段多级孔沸石分子筛的研究现状,主要基于孔径大小的差异,重点综述了微孔-介孔、微孔-大孔以及微孔-介孔-大孔三类具有多级孔道结构的沸石分子筛在制备及催化应用方面的最新研究进展,综合分析了各种制备方法在性能、成本、可操作性及应用上的利弊关系,并且指出,设计并可控地制备出具有多级孔道结构且在三维空间高度贯通的多级孔沸石分子筛材料以最大限度地提高催化效率,将会是未来多级孔沸石分子筛领域的研究重点。     

Y/SBA-15微-介孔复合分子筛的合成研究

以盐酸作为介质,采用将Y沸石分子筛直接加入到SBA-15的前驱液中一步晶化合成了具有微孔、介孔双孔分布的Y/SBA-15复合分子筛。综合运用XRD、SEM、N2吸附-脱附等表征手段,对Y/SBA-15形貌、比表面积等性质进行了研究。所合成的复合分子筛与通过物理掺杂得到的混合物相比,具有更规整的形貌,同时复合分子筛具有较高的总酸量和B酸量,可满足作为催化剂载体的酸性要求。     

微孔-中孔复合分子筛的合成研究进展

概述了最近几年引起人们广泛关注的微孔-中孔复合分子筛的合成情况,重点介绍了不同复合模式的微孔-中孔复合分子筛的合成方法,包括单模板剂法、双模板剂法、附晶生长法、孔壁晶化法、碱处理法、微孔沸石硅源法等一系列方法,分析了各种合成方法的优点。从目前已取得的研究结果看,附晶生长法和碱处理法值得进一步关注。     

NO与NH_3在不同构型分子筛催化剂中吸附和扩散的分子模拟

基于巨正则蒙特卡洛和分子动力学,对NH_3-SCR反应体系中吸附质分子(NO与NH_3)在不同拓扑结构沸石分子筛(LTL、FER、LEV、BEA、MOR、FAU、CHA和MFI)上的吸附和扩散特性进行系统研究。结果表明,对于全硅分子筛而言,其分子筛的拓扑结构影响NO与NH_3在分子筛上的吸附,综合吸附量及吸附作用能发现,MFI和LEV分子筛对NO具有较优的吸附特性;MFI和BEA分子筛对NH_3具有较优的吸附特性。研究了Si与Al物质的量比对BEA分子筛吸附性能影响,结果表明,随着Si与Al物质的量比降低,分子筛自由体积逐渐增加,进而有助于分子筛催化剂对NO和NH_3的吸附。采用分子动力学模拟计算NO与NH_3在不同构型全硅分子筛上的扩散系数,发现具有三维直通道且孔径较大的分子筛催化剂有利于NO和NH_3在其孔道内部的扩散,MFI虽然具备三维孔道结构,但由于存在Z型交叉通道,一定程度阻碍了反应物分子的扩散。     

沸石分子筛绿色高效合成的研究进展

沸石分子筛是一类多孔材料,因其具有有序的孔道结构、高的水热稳定性以及独特的催化活性,作为一种优异的固体催化剂广泛应用于化学工业中。沸石分子筛在制备过程需要使用含硅、铝的化工原料以及价格昂贵且有毒害的有机模板剂。投入使用前需要通过煅烧去除有机模板剂,不但会产生污染环境的NO_x化合物与温室气体CO₂,而且会提高分子筛的合成成本。此外,沸石分子筛的晶化时间长达数天,造成极大能源损耗。因此,如何绿色高效地合成沸石分子筛材料意义重大。主要从合成原料和合成方法两方面阐述沸石分子筛的绿色高效合成,就其存在问题进行讨论,并对其未来发展进行展望。     

新型中微孔复合分子筛的合成

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂，在水热条件下合成出新型中微孔复合分子筛。对合成分子筛分别进行XRD、IR和吸附脱附等温线表征，在XRD图谱上小角度衍射区和大角度衍射区同时出现较强的衍射峰，分别对应中孔和微孔物相，微孔物相为D型沸石，红外图谱显示有中孔分子筛和微孔分子筛的特征振动峰；N2吸附脱附等温线和孔径分布曲线证明分子筛包含微孔和中孔结构。     

分子筛简介

早在二百多年以前,人们就知道天然泡沸石具有选择性吸附的性能,就是说能对大小不同的分子有筛选作用,所以叫分子筛。近二十年来,国内外都重视分子筛的生产,天然分子筛(泡沸石)远远不能满足生产上的需要,人工合成的分子筛在品种和数量上逐年增加发挥其作用,分子筛的成份是什么?为什么有筛选分子的作用呢?它主要使用在哪些方面?本文就这些问题作简要的介绍。分子筛的主要成份是Si、Al、O和某种金属M,还有H_2O,它的化学式可表示为(M_2~(+1),M~(+2))O·Al_2O_3·nSiO_2·mH_2O若以硅酸钠、偏铝酸钠和氢氧化钠为原料制得的一种微孔性晶体硅铝酸盐分子筛,它的组成可表示为:     

煤矸石制备活性炭-沸石复合材料的研究

研究了由煤矸石制备活性炭-沸石分子筛复合材料的方法.首先在高温氮气气氛中活化由K2CO3浸渍过的煤矸石,使其中的碳质转化为活性炭,然后将其置于NaOH溶液中,使其中的硅铝氧化物晶化为沸石分子筛.讨论了活化和晶化两过程中各种条件对材料合成的影响,并用XRD和N2吸附对该复合材料进行了表征,对水和正己烷的吸附性能进行了测试.结果表明,该复合材料不仅具有微孔和中孔的复合孔结构特征,而且具有亲水和亲油的吸附特征.     

沸石分子筛多级孔道的贯通性研究进展

多级孔分子筛因孔隙结构发达、优良的水热稳定性、孔体积和比表面积较高等优点,可有效缓解传统单级孔分子筛的大分子扩散受限问题,使分子筛的结构性能得到了极大的改善。综述了近年来国内外制备多级孔分子筛的研究进展,特别在多级孔分子筛制备工艺方面重点介绍了后处理法和原位合成法,其中后处理法包括脱铝法、脱硅法和脱铝脱硅联用法;原位合成法分为硬模板剂法和软模板剂法。从稳定性、操作性等方面讨论了各种制备方法的优势和存在的问题。基于孔径大小的差异,总结了三类具有多级孔道结构的沸石分子筛,即微孔-介孔、微孔-大孔和微孔-介孔-大孔沸石分子筛在制备工艺与催化剂应用等方面的研究现状,并展望了多级孔分子筛未来的发展方向。